压力传感器有什么用？压力传感器的工作原理

传感器" target="_blank">压力传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在，但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低)，所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。

压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成，按不同测试压力类型，压力传感器可以分为表压传感器、差压传感器和绝压传感器。若根据结构与原理不同来划分，可分为:压阻式、压电式、电容式、应变式、振频式、光电式、超声式压力传感器等。下面分别介绍几个不同的压力传感器及其工作原理。

1、基于应变片的压力传感器使用压敏元件，其中金属应变片通过溅射粘合或施加薄膜应变片。该测量元件可以是隔膜或用于金属箔测量仪的罐式测量体也可以使用。这种整体式罐式设计的是提高了刚性，并且能够测量高达15，000 bar的压力。电气连接通常通过惠斯通电桥完成。2、电容式压力传感器使用压力腔和隔膜来产生可变电容器。当施加压力时，隔膜变形，电容相应减小。这种容量的变化可以通过电测量，然后根据施加的压力进行设置。这些传感器于大约 40 bar 的低压。3、压阻式压力传感器由膜片(主要由硅制成)和集成应变片组成，用于检测施加压力引起的应变。这些应变片通常配置在惠斯通电桥电路中，以降低灵敏度并增加输出。由于所使用的材料，压力限制在1，000 bar左右。

压电式压力传感器主要是基于压电效应， 利用电气元件和其它机械把待测的压力转换为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器。要注意的是，压电式压力传感器不可以用在静态的压力测量当中，这是因为受到外力作用后的电荷，只有再回路具有无限大的输入阻抗时才能得到保存。而压电式压力传感器无法实现，只能够测量动态的压力。

电感式压力传感器的工作原理是由于磁性材料和磁导率不同，当压力作用于膜片时，气隙大小发生改变，气隙的改变影响线圈电感的变化，处理电路可以把这个电感的变化转化成相应的信号输出，从而达到测量压力的目的。

压力传感器的优点就是分量较轻、工作可靠、结构很简单、信噪比很高、灵敏度很高以及信频宽等。缺点是有部分电压资料忌湿润，因此需求采取一系列的防潮措施，而输出电流的响应又比较差，防水位移传感器生产厂商，那就要使用电荷放大器或者高输入阻抗电路来弥补这个缺点，让仪器更好地工作。

随着自动化技术的进步，在工业设备中，除了液柱式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可将压力转换成电信号的压力变送器和压力传感器。随着自动化技术的进步，在工业设备中，除了液柱式压力计、弹性式压力表外，目前更多的是采用可将压力转换成电信号的压力变送器和压力传感器。压电式压力传感器主要基于压电效应(Piezoelectric effect)，利用电气元件和其他机械把待测的压力转换成为电量，再进行相关测量工作的测量精密仪器，比如很多压力变送器和压力传感器。压电传感器不可以应用在静态的测量当中，原因是受到外力作用后的电荷，当回路有无限大的输入抗阻的时候，才可以得以保存下来。但是实际上并不是这样的。因此压电传感器只可以应用在动态的测量当中。它主要的压电材料是：磷酸二氢胺、酒石酸钾钠和石英。压电效应就是在石英上发现的。